Recent clinical studies in China showed that As 2 O 3 is an effective and relatively safe drug in the treatment of acute promyelocytic leukemia (APL). We found previously that As 2 O 3 can trigger apoptosis of APL cell line NB4 cells, which is associated with downregulation of bcl-2 gene expression and modulation of PML-RARα chimeric protein. To further understand the mechanisms of this alternative therapy for APL, we investigated in this report the effects of a wide range of concentrations of As 2 O 3 on cultured primary APL cells, all-trans retinoic acid (ATRA)-susceptible (NB4 cells) and ATRA-resistant (MR2 subclone) APL cell lines. The results indicated that As 2 O 3 had dose-dependent dual effects on APL cells: inducing preferentially apoptosis at relatively high concentrations (0.5 to 2 μmol/L) and inducing partial differentiation at low concentrations (0.1 to 0.5 μmol/L). The rapid modulation and degradation of PML-RARα proteins, which was induced by As 2 O 3 at 0.1 to 2 μmol/L, could contribute to these two effects. Bone marrow and peripheral blood examination showed that myelocyte-like cells, probably as a result of partial in vivo differentiation, and degenerative cells increased after 2 to 3 weeks of continuous in vivo As 2 O 3 treatment when leukemic promyelocytes decreased. In conclusion, combination of induction of apoptosis and partial differention could be the main cellular mechanisms of As 2 O 3 in the treatment of APL, and PML-RARα could play an important role in determining the specific effects of As 2 O 3 on APL cells.

Abstract The invasion of malignant glioma cells into the surrounding normal brain tissues is crucial for causing the poor outcome of this tumor type. Recent studies suggest that glioma stem-like cells (GSLCs) mediate tumor invasion. However, it is not clear whether microenvironment factors, such as tumor-associated microglia/macrophages (TAM/Ms), also play important roles in promoting GSLC invasion. In this study, we found that in primary human gliomas and orthotopical transplanted syngeneic glioma, the number of TAM/Ms at the invasive front was correlated with the presence of CD133+ GSLCs, and these TAM/Ms produced high levels of TGF-β1. CD133+ GSLCs isolated from murine transplanted gliomas exhibited higher invasive potential after being cocultured with TAM/Ms, and the invasiveness was inhibited by neutralization of TGF-β1. We also found that human glioma-derived CD133+ GSLCs became more invasive upon treatment with TGF-β1. In addition, compared with CD133− committed tumor cells, CD133+ GSLCs expressed higher levels of type II TGF-β receptor (TGFBR2) mRNA and protein, and downregulation of TGFBR2 with short hairpin RNA inhibited the invasiveness of GSLCs. Mechanism studies revealed that TGF-β1 released by TAM/Ms promoted the expression of MMP-9 by GSLCs, and TGFBR2 knockdown reduced the invasiveness of these cells in vivo. These results demonstrate that TAM/Ms enhance the invasiveness of CD133+ GSLCs via the release of TGF-β1, which increases the production of MMP-9 by GSLCs. Therefore, the TGF-β1 signaling pathway is a potential therapeutic target for limiting the invasiveness of GSLCs.

Metastasis—the disseminated growth of tumours in distant organs—underlies cancer mortality. Breast-to-brain metastasis (B2BM) is a common and disruptive form of cancer and is prevalent in the aggressive basal-like subtype, but is also found at varying frequencies in all cancer subtypes. Previous studies revealed parameters of breast cancer metastasis to the brain, but its preference for this site remains an enigma. Here we show that B2BM cells co-opt a neuronal signalling pathway that was recently implicated in invasive tumour growth, involving activation by glutamate ligands of N-methyl-d-aspartate receptors (NMDARs), which is key in model systems for metastatic colonization of the brain and is associated with poor prognosis. Whereas NMDAR activation is autocrine in some primary tumour types, human and mouse B2BM cells express receptors but secrete insufficient glutamate to induce signalling, which is instead achieved by the formation of pseudo-tripartite synapses between cancer cells and glutamatergic neurons, presenting a rationale for brain metastasis. Breast-to-brain metastasis is enabled by activation of an N-methyl-d-aspartate receptor, which is achieved via the formation of pseudo-tripartite synapses between cancer cells and glutamatergic neurons.

Objective

 Long non-coding RNAs (lncRNAs) are emerging as key molecules in cancers, yet their potential molecular mechanisms are not well understood. The objective of this study is to examine the expression and functions of lncRNAs in the development of colorectal cancer (CRC). 

Methods

 LncRNA expression profiling of CRC, adenoma and normal colorectal tissues was performed to identify tumour-related lncRNAs involved in colorectal malignant transformation. Then, we used quantitative reverse transcription PCR assays to measure the tumour-related lncRNA and to assess its association with survival and response to adjuvant chemotherapy in 252 patients with CRC. The mechanisms of CCAL function and regulation in CRC were examined using molecular biological methods. 

Results

 We identified colorectal cancer-associated lncRNA (CCAL) as a key regulator of CRC progression. Patients whose tumours had high CCAL expression had a shorter overall survival and a worse response to adjuvant chemotherapy than patients whose tumours had low CCAL expression. CCAL promoted CRC progression by targeting activator protein 2α (AP-2α), which in turn activated Wnt/β-catenin pathway. CCAL induced multidrug resistance (MDR) through activating Wnt/β-catenin signalling by suppressing AP-2α and further upregulating MDR1/P-gp expression. In addition, we found that histone H3 methylation and deacetylases contributed to the upregulation of CCAL in CRC. 

Conclusions

 Our results suggest that CCAL is a crucial oncogenic regulator involved in CRC tumorigenesis and progression.

There is increasing evidence that circular RNA (circRNA) are involved in cancer development, but the regulation and function of human circRNA remain largely unknown. In this study, we demonstrated that ZKSCAN1, a zinc finger family gene, is expressed in both linear and circular (circZKSCAN1) forms of RNA in human hepatocellular carcinoma (HCC) tissues and cell lines. Here, we analyzed a cohort of 102 patients and found that expression of both ZKSCAN1mRNA and circZKSCAN1 was significantly lower (P < 0.05) in the HCC samples compared with that in matched adjacent nontumorous tissues by reverse transcription PCR (RT-PCR). The low expression level of ZKSCAN1 was only associated with tumor size (P = 0.032), while the cirZKSCAN1 levels varied in patients with different tumor numbers (P < 0.01), cirrhosis (P = 0.031), vascular invasion (P = 0.002), or microscopic vascular invasion (P = 0.002), as well as with the tumor grade (P < 0.001). Silencing both ZKSCAN1mRNA and circZKSCAN1 promoted cell proliferation, migration, and invasion. In contrast, overexpression of both forms of RNA repressed HCC progression in vivo and in vitro. Silencing or overexpression of both forms of RNA did not interfere with each other. RNA-seq revealed a very different molecular basis for the observed effects; ZKSCAN1mRNA mainly regulated cellular metabolism, while circZKSCAN1 mediated several cancer-related signaling pathways, suggesting a nonredundant role for ZKSCAN1mRNA and circRNA. In conclusion, our results revealed two post-translational products (ZKSCAN1mRNA and circZKSCAN1) that cooperated closely with one another to inhibit growth, migration, and invasion of HCC. cirZKSCAN1 might be a useful marker for the diagnosis of HCC.

In our in-depth analysis carried out by the Illumina Solexa massive parallel signature sequencing, microRNA-99a (miR-99a) was found to be the sixth abundant microRNA in the miRNome of normal human liver but was markedly down-regulated in hepatocellular carcinoma (HCC). Compelling evidence has suggested the important roles of microRNAs in HCC development. However, the biological function of miR-99a deregulation in HCC remains unknown. In this study, we found that miR-99a was remarkably decreased in HCC tissues and cell lines. Importantly, lower miR-99a expression in HCC tissues significantly correlated with shorter survival of HCC patients, and miR-99a was identified to be an independent predictor for the prognosis of HCC patients. Furthermore, restoration of miR-99a dramatically suppressed HCC cell growth in vitro by inducing the G(1) phase cell cycle arrest. Intratumoral injection of cholesterol-conjugated miR-99a mimics significantly inhibited tumor growth and reduced the α-fetoprotein level in HCC-bearing nude mice. Insulin-like growth factor 1 receptor (IGF-1R) and mammalian target of rapamycin (mTOR) were further characterized as the direct targets of miR-99a. Furthermore, protein levels of IGF-1R and mTOR were found to be inversely correlated with miR-99a expression in HCC tissues. miR-99a mimics inhibited IGF-1R and mTOR pathways and subsequently suppressed expression of cell cycle-related proteins, including cyclin D1 in HCC cells. Conclusively, miR-99a expression was frequently down-regulated in HCC tissues and correlates with the prognosis of HCC patients, thus proposing miR-99a as a prospective prognosis predictor of HCC. miR-99a suppresses HCC growth by inducing cell cycle arrest, suggesting miR-99a as potential tumor suppressor for HCC therapeutics.

It is assumed that anti-CTLA-4 antibodies cause tumor rejection by blocking negative signaling from B7-CTLA-4 interactions. Surprisingly, at concentrations considerably higher than plasma levels achieved by clinically effective dosing, the anti-CTLA-4 antibody Ipilimumab blocks neither B7 trans-endocytosis by CTLA-4 nor CTLA-4 binding to immobilized or cell-associated B7. Consequently, Ipilimumab does not increase B7 on dendritic cells (DCs) from either CTLA4 gene humanized (Ctla4h/h) or human CD34+ stem cell-reconstituted NSG™ mice. In Ctla4h/m mice expressing both human and mouse CTLA4 genes, anti-CTLA-4 antibodies that bind to human but not mouse CTLA-4 efficiently induce Treg depletion and Fc receptor-dependent tumor rejection. The blocking antibody L3D10 is comparable to the non-blocking Ipilimumab in causing tumor rejection. Remarkably, L3D10 progenies that lose blocking activity during humanization remain fully competent in inducing Treg depletion and tumor rejection. Anti-B7 antibodies that effectively block CD4 T cell activation and de novo CD8 T cell priming in lymphoid organs do not negatively affect the immunotherapeutic effect of Ipilimumab. Thus, clinically effective anti-CTLA-4 mAb causes tumor rejection by mechanisms that are independent of checkpoint blockade but dependent on the host Fc receptor. Our data call for a reappraisal of the CTLA-4 checkpoint blockade hypothesis and provide new insights for the next generation of safe and effective anti-CTLA-4 mAbs.